EXPERIMENTANDO CON LA TARJETA EXPERIMENTAL

[Hellmut1956]

Hola Genaro

En Méxiko no deberías tener problemas para conseguir las componentes. Progresa según las instrucciones dadas en el hilo de la tarjeta experimental y las valiosas contribuciones de josecho y deja nos saber como vas progresando, y en caso necesario como te podemos ayudar.

[josechu]

hola a todos,
continuando con lo expuesto en el último dibujo, aquí os muestro como quedaria en la foto.
he procurado poner los condensadores c2 y c3 que son de 100 nf, y los mas pequeños que he encontrado, el que va entre los pines nº 20 y 22 dentro del zócalo.
y el otro entre los pines 7 y 8 junto al zócalo, que va a la izquierda según se vé.

otro detalle es prestar, especial atención al pulsador de reset, pues se debe colocar, de forma que realice su funcion de permitir, el paso de tensión solo cuando lo pulsamos, es decir que tiene una posición determinada entre sus cuatro pines.
(no se si me explico bien o lo lio mas).

la resistencia es de 10 K, y el condesandor que va al lado del pulsador es de 47 pf.

llegados hasta aquí, me gustaria si es posible, que nuestro amigo Hellmut, nos explicase la función de estos condensadores, y por donde me recomienda que continuase en el montaje de la tarjeta, ya que yo continuaria por las conecciones del Puerto B.

[Hellmut1956]

Hola José

La función de los condensadores de 100nF es la de desacoplamiento, lo que significa que protege la alimentación del componente de "ruidos" electrónicos y la posibilidad de que ocurran ciclos ondulatorios que en resonancia aumentan el efecto del ruido electrónico. Los condensadores absorben energía cuando a razón del ruido electrónico o de las ondulaciones la tensión aumenta y alimentan energía cuando la tensión disminuye.

Para entender su función yo me ayudo visualizándome un condensador. Un condensador son dos superficies de material conductivo, a las cuales se aplica una tensión positiva a una de ellas, a la otra una negativa. Como es bien conocido de los imanes, polos opuestos se atraen. Lo mismo rige con cargas eléctricas. Polos positivos y negativos se atraen. Los polos negativos, como bien lo sabemos, son los electrones, los polos positivos son átomos a los que le faltan electrones. Aunque lo sabemos mejor por los conocimientos provenientes de la ciencia física moderna, podemos visualizar un átomo como un sol en un sistema solar, que contiene partes sin carga eléctrica y otras con carga eléctrica, que en suma dan el valor del peso de un átomo y definen así de qué elemento se trata. Pues bien, cada parte con carga positiva en el núcleo, así se denomina el "sol" en nuestro modelo, tiene una carga negativa girando alrededor de este "sol", y estos son los electrones. En suma los electrones y las cargas positivas en el núcleo se compensan resultando en un elemento sin polaridad eléctrica.

En la superficie conectada al polo positivo pues faltan electrones, y en la superficie conectada al polo negativo, pues existen más electrones que los que corresponden a los átomos, y mientras que exista una tensión aplicada al condensador los electrones y la falta de electrones están en equilibrio. Si ahora llega un "ruido" electrónico atraves de la alimentación eléctrica del componente, este se manifiesta por un aumento de la tensión, el condensador pierde su equilibrio y como un aspirador absorbe electrones de la alimentación eléctrica y así se "traga" la energía de ese ruido electrónico disminuyéndolo. Cuanto más grande es el valor de un condensador, más energía puede absorber. Cuando el ruido electrónico hace que la tensión caiga debajo del valor anterior, entonces el condensador también pierde el equilibrio y puede retener menos electrones y así estos fluyen del condensador a la alimentación eléctrica del condensador logrando así compensar la disminución de la tensión. El resultado es que por este mecanismo reduce los "picos" de variaciones de tensión en la alimentación eléctrica encargándose así a que la alimentación eléctrica de la componente sea más estable.

Un circuito básico en la electrónica, y la que usamos de forma intencional en el cuarzo que genera el “reloj”, los tics de 4MHz, 8Mhz o 16MHz en nuestro controlador consiste de una resistencia y un condensador conectados entre sí. Todo circuito electrónico contiene estos elementos en las más diversas variaciones. Si ahora un “ruido” electrónico ocurre con el ritmo de resonancia de este circuito, recuerda que ruidos son “ondulaciones” con una cierta frecuencia con la que varía la tensión y por lo tanto el flujo de electrones como lo describí arriba, entonces la intensidad de este ruido aumenta y puede llegar a imposibilitar la función correcta de un IC. La frecuencia de resonancia también es influenciada por la longitud de los cables que conectan los dos polos del condensador, el cable representa una resistencia de por sí, cuando más corto el cable menor es esa resistencia.

Otro causa de ruido son ondas electromagnéticas. Los cables, en el caso de una placa, las pistas, también tienen una función de antena y la mayor energía con la cual una antena recibe una señal es cuando el largo de la antena equivale a un múltiple de la cuarta parte de la longitud de onda. Por lo tanto, manteniendo el largo de la pista entre el pin del IC y los condensadores lo más corto posible, hace que la onda que recibe sea de una longitud más corta y la energía con la que recibe menor. Así, manteniendo las pistas cortas, estas pueden recibir menos “ruidos” de ondas electromagnéticas. Un ejemplo para la causa de un ruido de esta índole son los relés. Cuando el contacto mecánico en un relé es cambiado, al soltarse de una posición ocurre una chispa, lo mismo al conectar en la otra posición. Aunque no veamos de forma visual estas chispas, su intensidad depende de la cantidad de corriente, estas chispas generan una onda electromagnética muy intensa. Cuando se realiza un variador de motores eléctricos, ver ejemplo del variador súper simple aquí en este foro, estamos generando una chispa súper intensa cuando conmutamos por ejemplo un motor eléctrico con 6V o 12V y una corriente de 1A hasta muchísimos amperio.

Sin estos condensadores de desacoplamiento el uso de una de estos variadores sería prohibitivo y en algunos casos el ruido electrónico resulta excesivo y la electrónica muestra errores de aparentemente una forma casual e imposible de prever.

La misma función tiene el condensador junto al pulsador de Reset. Cuando pinchamos este pulsador y después lo soltamos, tenemos una chispa como lo describí con el ejemplo del relé.

Sé que la explicación es larga y requiere de una lectura muy concentrada. Pero de este modo uso la oportunidad concreta, la pregunta de josechu, para tratar de compartir ciertas nociones. No es necesario entender esto para construir nuestros circuitos. Simplemente recordamos que estos condensadores de desacoplamiento de 100nF, no tenemos que usar los condensadores cerámicos que usó josechu, bastan condensadores metálicos, estos tienen un color azul y una superficie brillante y cuestan mucho menos, se tienen que montar SIEMPRE entre los polos de alimentación eléctrica de TODO IC que usemos y que los debemos montar lo más cerca posible a los pines del componente.

Otro cosa que recomendaría es no poner las componentes a lado derecho de la placa perforada, como lo ha hecho josechu, sino al lado izquierdo, estando el zócalo en la 4. Fila de perforaciones contando del borde izquierdo de la placa perforada. Así lo menciono en mis instrucciones! La razón siendo que los 3 micro interruptor de 8 posiciones los recomiendo poner a la derecha de controlador empezando con el primero de estos en la quinta fila de perforaciones contando desde el borde izquierdo y en la primera fila de perforaciones sobre el costado largo de la tarjeta perforada.

La quinta fila de perforaciones resulta por la perforación que ponemos en la esquina de 3 mm de diámetro para fijar la tarjeta sobre una plataforma, como por ejemplo la de lujo de josechu.
Y la primera fila de perforaciones resulta óptima, pues así podemos distribuir el polo negativo, tierra a lo largo de borde inferior de la tarjeta uniendo entre sí todos los pines en el lado con los dígitos de 1 a 8 de los micro interruptores de 8 posiciones.
Inmediatamente en la fila junto a la segunda línea de pines de estos micro interruptores soldamos la red de resistencia, siguiendo en las siguientes 3 filas de perforaciones la matriz de 3x8 de pines macho. A estos le siguen las 2x8 líneas de pines de la fila de 8 LEDs y finalmente la segunda red de resistencias!

El resultado es una estructura clara de la tarjeta experimental que facilitará los trabajos posteriores. A la izquierda el controlador y los conectores machos de 5x2 para los buses ISP, I2C y RS232.
En el borde inferior los micro interruptores de 8 posiciones, el primero a la izquierda el portal B, le sigue el C y finalmente el D, el A no existe en el controlador. Cuando yo hice mi tarjeta también cometí unos errores que os quiero ayudar evitar. Uno de mis errores fue poner 4 de los micro interruptores de 8 posiciones, solo existen 3 portales y el segundo, que empecé por el portal “D” y no con el “B”. La otra “mejora” que os recomiendo es no unir los pines de VCC y AVCC, los polos positivos de la alimentación del controlador (VCC) y de los circuitos análogos (AVCC), sino usar el circuito modificado que publique! La razón es la posibilidad de poder modificar el valor de la tensión aplicada a AVCC permitiendo así más libertades cuando se usan los convertidores análogo/digitales (ADC).

Aquí la imagen tomado hoy de mi propia tarjeta experimental:



Aquí el enlace por si queréis ver la imagen en alta resolución:

http://www.flickr.com/photos/hellmut1956/4618076165/" onclick="window.open(this.href);return false;

En esta imagen pueden ver como organicé mi tarjeta tal cual lo acabo de describir. En la esquina a la derecha abajo puse un conector hembra para teclado y el ratón como los que tienen los ordenadores y saqué los pines a sendos pines hembra. Así pude experimentar en conectar un teclado y un ratón a mi tarjeta experimental. En la esquina arriba a la derecha pueden ver el listón de aluminio al cual conecté dos convertidores lineales de corriente. El uno es el 7805 que usa para alimentar mi tarjeta con 5V el otro es un LM317 que me permite regular la tensión generada usando el potenciómetro de color beige que pueden ver junto a estos. Los convertidores están conectados al difusor de calor, pero aislados eléctricamente por una plaquitas de mica. Casi al centro, un poco hacia la derecha puse un segundo controlador, pueden ver el zócalo. Así he preparado para experimentar con la programación de la comunicación entre dos controladores y en el uso de unos convertidores de voltaje de NXP semiconductores que adaptan las tensiones entre los buses.
Muy pronto mi tarjeta volverá a ser utilizada, pues cuando haya completado mi velero hasta el punto donde me tengo que dedicar a la programación, usaré esta tarjeta para experimentar y verificar con la programación.
El conector con pines machos que veis arriba en el centro es aquel que uso para conectar la pantalla. Debajo veis el cable plano con el hilo correspondiendo al pin “1” del conector de color rosa insertado en los pines hembra que corresponden al conector de la pantalla. El otro cabo del cable tienes pines hembra y son insertados en la línea de pines central junto al tercer micro interruptor de 8 posiciones contando desde la izquierda.
Los conectores atornillables de color verde a la derecha son para conectar los 4 hilos del motor de paso. La fila de pines hembra que veis en la vertical junto a estos conectores verdes son para insertar los 2 MOSFETS L298, en el espacio libre a la izquierda de estos pondré el zócalo para insertar el L297 que juntos conforman el variador para motores de paso. A la derecha del cuarto de los micro interruptores de 8 posiciones tengo pensado poner el dispositivo para conectar tarjetas de memoria flash, beneficiándose así que el segundo controlador puede ser operado a solo 3,3 V, no requiriéndose así una conversión de tensiones.
En el espacio inmediatamente a la derecha arriba del controlador izquierdo pienso usar para el variador para motores DC.
El conector de 3 posiciones (color marrón claro), arriba junto al potenciómetro (color celeste) que regula el contraste de la pantalla es para conectar un canal del receptor de mi radio control y decodificarlo usando el controlador.
Inmediatamente a la izquierda, y debajo del conector de 5x8, se encuentra el espacio que usaré para conectar los 8 canales del receptor R/C. Será una matriz de 10x2, ampliable por 5 posiciones de 2x1. Así puedo experimentar con mi módulo Multiprop de robbe, que ofrece 8 controles giratorios transmitidos por un solo canal del radio control

Como pueden ver, mi tarjeta experimental se puede usar para una variedad de funciones casi ilimitada, conectando la partes entre sí usando hilos con pines macho o hembra, según el caso.

[josechu]

Hola Hellmut.

Muchas gracias por tus aportaciones, pues para mi, ha sido muy útil, lo que has expuesto sobre el tema de los condensadores, ya que además de lo que yo podría saber sobre este componente, la explicación que has ofrecido me ha parecido estupenda y muy buena. Se nota que eres todo un profesor.

Referente a la tarjeta, después de pensarlo un poco, he decidido cambiar el zócalo a la posición que tú recomiendas. Dicen que rectificar es de sabios. Y mejor ahora que más adelante.
saludos a todos.

[Genaro Miranda]

Hola hellmunt y Josechu.

No te contestaba por que ando muy ocupado en mi trabajo y he leido el temas de los basico pa que los entienda y me parece muy bien maestro.

Tengo una duda el SOUNGIN es el mismo PIC18F1320 ??..porque josechu me habia comentado ante pero yo no sabia nada de estos y Hoy fui al centro a comprar todos los circuito y sin embargo si hubo.

Josechu despues te mando el diagrama por que ando muy ocupado.

Saludo!!

[josechu]

Hola estimado amigo Genaro.

Con mucho gusto voy a explicarte hasta donde yo sé, el tema referente al componente Soundgin,

En primer lugar el Soundgin es el nombre de un producto comercial, que no es mas, que un microcontrolador de la casa Microchip, y en concreto el PIC, 18f1320 x al cual previamente le han grabado unas instrucciones o programa. Que es un Bootloader para el pic entienda mejor una serie de instrucciones de sonido a base de unos registros determinados. Algunos de ellos, casi están más relacionados con el solfeo, que con un lenguaje de programación. Por lo que yo pude ver, creo que es bastante difícil sacarle un buen partido a este producto, ya que hay que dedicarle mucho tiempo en exclusivo para el. Ahora eso sí, cuando los consigas, los resultados pueden ser algo extraordinario e insuperable. Ya que en si, estamos hablando de un sintetizador de sonidos.

Comprar el componente:
Si te desplazas a un comercio de componentes de electrónica en España y le pides el Soundgin, te puede ocurrir que el dependiente te mire y te pregunte, (QUE TE PACHA EN la BOCA), pues es rarísimo que lo conozca, y más aún que disponga de el, ya que al ser muy escasa su demanda, no es rentable su comercialización, lo mismo ocurre con los Picaxe, que no tienen distribuidores oficiales en España.

Ahora bien si le pides el PIC, 18f1320 xx, te dirán que cuantos quieres. Ya que al ser este componente utilizado por muchas personas, por su gran capacidad de memoria, es muy fácil de localizar, eso si ya sabes que te lo dan pelao y mondao, sin ningún Bootloader, como se venden los microcontroladores de la casa Microchip.

Mi teoría.
Bueno creo que ya, he podido explicar lo que es en realidad mas o menos el bichito ese cantarín con patas negras, o eso es lo que me parece amí.
No es más que un microcontrolador, con mucha memoria. Y digo yo, si se coge un Atmel, con mucha memoria como por ejemplo, el Atmega 328, que creo que tiene 32 megas de ram (en esto necesito la ayuda del profe, el lo explica esto mejor que yo), bueno lo que decía, si cogemos el Atmega 328, que lo puede grabar cualquiera en Basic con el BASCOM, haciendo un programa que capture la PWM, del receptor en base a la proporción del movimiento del Joystik de nuestra emisora, o a la fuerza que le damos para aumentar las revoluciones del motor eléctrico, y le aplicamos unas rutinas que generen unas frecuencias determinadas de sonidos escalonadamente, podríamos tener lo que buscamos sin gastar tanto dinero y sin dedicar tanto tiempo como en el producto comercial indicado al principio., que opináis?, bueno, como voy a estar unos días de vacaciones, os dejo que lo penséis bien,
Saludos y hasta pronto.

[josechu]

en todo lo expuesto anteriormente, solo he tratado de explicar un poco de lo que yo conozco, y que si he cometido algún error, me gustaria que alguien tuviese la amabilidad y me pudiese corregir.

tambien añadir, que si buscais en la web con la palabra speakjet, podreis encontrar varios articulos de realizacion de sonidos con este componente y los Atmel, y es mucho mas barato y facil de utilizar que el soundgin.

y por último una aclaración, referente a la capacidad de memoria, el Atmega 8, tiene 8kb de memoria, el Atmega 16, tiene 16Kb, y el Atmega 328, 32Kb.

los picaxe utilizados para generar el sonido diesel son en realidad el pic 12f683, con una memoria ram de 14 Kb, con lo cual al Atmega 16, ya supera esa capacidad, es mas barato, y se puede localizar mas facilmente, ademas tambien se puede programar en basic.
espero no haberme equivocado en los datos.

[Genaro Miranda]

Hola,Bueno, De verdad no se que decirte pero te digo empieza desde abajo por que si no no los vas a entender nada.

[josechu]

hola a todos,

bueno despues de unos días de descanso, he regresado con las pilas recargadas como se suele decir, y me gustaria dentro de mis posibilidades avanzar todo lo posible en lo referente a la tarjeta experimental, para ello he empezado por seguir los consejos de Hellmut, cambiando de posición el zócalo del microcontrolador, aqui adjunto una foto, para que me indique antes de soldar, si en esta posición está mejor.

amigo Genaro, decirte que me alegra verte de nuevo, y pedirte perdón, pero es que no entiendo muy bien a que te refieres, en tu último comentario, no obstante, acepto todos los conjesos y todas las criticas que estan sean constructivas, pues creo que con ello mejoro mis conocimientos, dicho esto, aprobecho la ocasión para exponer, que mi intención con la placa experimental de Hellmut, es la de realizar varios circuitos para nuestras embarcaciones, una de las más proximas, es la de construir un variador de velocidad, y posteriormente un modulo de sonido, pero para todo esto, antes tengo que seguir unos pasos de aprendizaje que me son muy necesarios y no me puedo saltar.

espero haberme explicado correctamente, saludos a todos.

[Hellmut1956]

Hola Josechu

Yo movería el zócalo otras 8 files de huecos hacia la izquierda, en la vertical la posición esta bien, aunque tu sabes no existe bien o mal aquí, sino simplemente el intento de hacer el mejor uso posible del espacio en la tarjeta.

[josechu]

Okey mi capitan, moviendo el barco 8 grados a Babor, o es a Estribor,
como se nota que soy marinero de agua dulce, y no tengo ni idea del lenguaje de los verdaderos marinos, esos viejos lobos de mar, (con mi total respeto y afecto).
bueno lo muevo a la izquierda y ya esta.

gracias por aconsejarme, amigo Hellmut, pues prefiero seguir de tus experiencias, y aprobechar todo el espacio que se pueda, ya que creo que esta tarjeta debe de dar para mucho. un saludo.

[josechu]

despues de unos consejos por el profe, sigo con la lección, he puesto el zocalo, el puslador resert, y los condensadores.
por detras los hilos, el color rojo para representar el positivo y el negro para el negativo, así el día de mañana ya se cual es cada cual.

[Genaro Miranda]

Muy bien y vuelva a checar el circuito porque a las hora de conectar se hace corto.

[Hellmut1956]

Hola Genaro

Por eso puse muy extensamente en el hilo del cursillo electrónico que verificaciones hay que hacer y cuando y porque. El mayor error que se puede cometer como novato es empesar soldando todo y tratar de verificar después. Es muy probable perderse, confundirse, o buscar eternamente en vano la causa de un problema.

Por la importancia lo repito de forma general aquí!

1. Se soldan los hilos de tierra al zócalo del controlador por ejemplo, y se verifica que desde el punto de alimentación de la tierra hasta el zócalo que la resistencia sea de "0" ohmios.
2. Se hace lo mismo con Vcc, en nuestro caso 5V.
3. Se verifica que únicamente la resistencia entre el punto de alimentación de la tarjeta experimental y los pines correspondientes del zócalo, tierra o tensión positiva, ver esquema y/ hoja de datos del controlador. ademas se verifica que los otros pines simpre presentan una resistencia infinita, no conectados, entre los puntos de alimentación electrica y estos. Así se verifica que no haya "puentes" no deseados a razón de descuidos soldando.
4. Por ser muy desconfiado, entonces aplico tensión a la tarjeta, sin la componente en el zócalo, y vuelvo a verificar que las tensiones de tierra y 5V solo aparescan en los pines donde debe estar y no en los otros. La ventaja de este paso es que ahora sabemos con un 99.9% que si insertamos la componente en el zócalo, esta no va a sufrir dano alguno!
5. Una vez la alimentación eléctrica ha sido realizado, ver maravilloso trabajo de mi amigo josecho y comparar con el horror de como lo realicé yo en la foto publicada aquí, entonces empesamos a realizar las otras conexiones. Es muy sensato hacer aquellas entre el zócalo del controlador y los 3 bloques consistiendo cada uno de estos de un microinterruptor de 8 posiciones, una matriz de 8x3 pines machos, 2 redes de resistencias, una de 1k y la otra de 10k y la unidad de 8 LEDs rojos. En mi tarjeta puse la tierra en la primera fila de perforaciones a lo largo del borde de la tarjeta. recordar, que los hilos del zócalo del controlador se ueldan al pin central de la matriz de 8x3 pines machos. la función es hacer disponible todos los pines de los portales del controlador en este punto.

[Genaro Miranda]

gracias por tu respuesta.